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티타늄 황삭가공에 있어서 절삭공구의 마모 특성에 관한 연구
A Study on Wear Characteristics of Cutting Tools in a Titanium Roughing Cut Machining 원문보기

한국자동차공학회논문집 = Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers, v.24 no.1, 2016년, pp.67 - 73  

배명환 (경상대학교 기계설계학과, 공학연구원) ,  정화 (한국폴리텍대학 진주캠퍼스 컴퓨터응용기계과) ,  박형렬 (한국폴리텍대학 진주캠퍼스 컴퓨터응용기계과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The application of titanium has been gradually rising because the utilizing ranges for low weight and high strength are rapidly increased by the need for improving the fuel economy in production industries such as the aviation and automotive in recent. The purpose in this study is to investigate the...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 최근 항공기, 자동차 등의 중요부품에 많이 사용되고 있는 티타늄의 황삭 절삭가공에 있어서 라운드 및 평면 엔드밀의 공구형상에 따른 수명을 조사하기 위해 수직 머시닝 센터의 주축 회전속도와 이송속도를 파라미터로 하여 절삭시간에 대한 최대 절삭온도를 측정하고, 절삭실험 전후의 공구마모량을 측정해 공구마모율을 계산하여 적정절삭의 조건을 비교하여 고찰하는 것이 목적이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
티타늄 가공 시에 공구의 온도가 높아지고 공구의 마모가 빠르게 진행되어 공구파손이 쉽게 발생하는 이유는 무엇인가? 티타늄은 내열성, 내식성 및 내마모성이 우수할 뿐만 아니라, 강에 비해 비중이 작고, 탄성이 2배 이상 높지만, 재료의 단가가 높고 열전도율과 전기전도계수가 다른 금속에 비하여 낮기 때문에, 가공 시에 공구의 온도가 높아지고 공구의 마모가 빠르게 진행되어 공구파손이 쉽게 발생된다. 따라서 티타늄은 항공우주 구조물, 첨단무기류, 터빈부품 등에 제한적으로 사용되어 왔다.
티타늄의 사용비율이 증가하고 있는 이유는 무엇인가? 따라서 티타늄은 항공우주 구조물, 첨단무기류, 터빈부품 등에 제한적으로 사용되어 왔다. 그런데 최근 항공 및 자동차 산업에서는 연비 향상의 필요성 때문에, 저중량, 고강도 제품의 사용범위가 급격하게 증가되어 티타늄의 사용비율도 점점증가하고 있다.
국내에서는 티타늄 절삭가공에 어떤 가공을 사용하는가? 국내에서는 강재 의절삭 가공에 대한 연구가 많이 수행되어 왔지만, 항공기 및 자동차 중요부품에 널리 사용되고 있는 난삭재인 티타늄의 절삭조건에 대한 연구는 아직 미미한 상태이다.7,8) 최근 국내 산업현장에서는 생산성을 향상시키기 위해 기존에 사용해온 볼 엔드밀과 평면 엔드밀의 장점을 이용한 라운드 엔드밀을 황삭 절삭가공에 사용하고 있다.9,10)
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참고문헌 (13)

  1. N. Zlatin, J. D. Christopher and J. T. Cammentt, "Machining of New Materials," USAF Technical Report AFML-TR-73-165, 1973. 

  2. N. Zlatin, "Machining of Titanium," Process Symposium on Machining and Grinding Titanium, Watertown Arsenal, Watertown, Ma. March 31, U. S. Army Ordnance Corps, p.36, 1953. 

  3. R. Komanduri and B. F. Von Turkovich, "New Observations on the Mechanism of Chip Formation When Machining Titanium Alloys," Wear, Vol.69, pp.179-188, 1981. 

  4. R. Komanduri, "Some Clarifications on the Mechanics of Chip Formation When Machining Titanium Alloys," Wear, Vol.76, pp.15-34, 1982. 

  5. A. D. Mcquillan and M. K. Ecquillan, "Titanium," Journal of the Frankin Institute. Vol.261, p.574, 1956. 

  6. J. E. Kahles, M. Field, D. Eylon and F. H. Froes, "Machining of Titanium Alloys," Journal of Metals, Vol.37, No.4, pp.27-34, 1985. 

  7. G. J. Cho, J. N. Park and S. C. Lee, "A Study on the Cutting Characteristics of Ti-6Al-4V Alloy Using TiALN(PVD) Coated Tool," The Autumn Conference Proceeding of the Korea Society of Manufacturing Process Engineers, pp.78-81, 2004. 

  8. H. C. Lee, H. J. Kim and N. K. Kim, "Tapping Machining Characteristics of Titanium Hard-to-Cut Material," Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, Vol.10, No.1, pp.80-86, 2011. 

  9. M. W. Bae, H. Y. Park, H. Jung and J. S. Song, "Investigation of Cutting Conditions on Surface Roughness Characteristics in Titanium Machining," Proceedings of International Symposium on Green Manufacturing and Applications, p. 1 (Electronic Form), 2013. 

  10. M. W. Bae, H. Jung, S. S. Park, H. Y. Park and L. Syaiful, "Effect of Cutting Conditions on Tool Wear Rates in Titanium Rough Machining," Proceedings of International Symposium on Green Manufacturing and Applications, p.1(Electronic Form), 2014. 

  11. H. Y. Park, M. W. Bae, H. Jung, M. S. Kang, "Effect of Cooling Method on Surface Roughness in High-speed Machining," KSAE Annual Conference Proceedings, pp.2679-2684, 2010. 

  12. H. Y. Park, M. W. Bae and H. Jung, "Effect of Cutting Depth on Surface Roughness of Al Alloy 7075 in High-speed Machining," KSAE Annual Conference Proceedings, pp.2442-2446, 2011. 

  13. M. W. Bae, H. Y. Park and H. Jung, "A Study on the Optimal Cutting Depth upon Surface Roughness of Al Alloy 7075 in High-speed Machining," Transactions of KSAE, Vol.21, No.5, pp.74-81, 2013. 

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